Outils de pilotage de la fertilisation azotée en grandes cultures Bilan en 2013 et perspectives

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1 Outils de pilotage de la fertilisation azotée en grandes cultures Bilan en 2013 et perspectives JP Cohan et Coll. / Pôles Agronomie et Ecophysiologie jp.cohan@arvalisinstitutduvegetal.fr

2 Un pilotage indissociable de la dose prévisionnelle L'INTEGRATION DE L'INDICATEUR PLANTE DANS LE SCHEMA DE FERTILISATION N1 N2 N (X - 40) BILAN AZOTE OUTIL DE PILOTAGE Valeur prédictive Recalage de la dose Exemple sur blé tendre et dur

3 Outil de calcul de dose d azote prévisionnelle

4 Outil de calculs de dose N en grandes cultures Les fondamentaux techniques La plupart des outils actuels sont élaborés sur la méthode du bilan prévisionnel de l azote minéral du sol, dont l écriture générale est : Besoin de la culture + azote restant dans le sol en fin d absorption = + Fourniture d azote par le sol Apport d engrais minéral et/ou organique - Pertes Concept formalisé initialement par Hébert en 1969 puis Rémy-Hébert en Efforts constants de R&D depuis bientôt 40 ans. Formalismes mis à jour régulièrement diffusés par le COMIFER. Dans le détail, plusieurs écritures régionalisées existent. 2 générations d outils : Les «statiques» qui estiment les différents postes de manière prévisionnelle médiane ou moyenne Les «dynamiques» qui estiment les différents postes en cours de campagne en prenant en compte la météo de l année

5 Outil de calculs de dose N en grandes cultures Lien avec la réglementation : Ce que disent les textes Source : Arrêté du 19 décembre 2011 relatif au programme d actions national à mettre en oeuvre dans les zones vulnérables afin de réduire la pollution des eaux par les nitrates d origine agricole / Article III.1.a Source : Arrêté du 19 décembre 2011 relatif au programme d actions national à mettre en oeuvre dans les zones vulnérables afin de réduire la pollution des eaux par les nitrates d origine agricole / Article III.1.b Source : Arrêté du 19 décembre 2011 relatif au programme d actions national à mettre en oeuvre dans les zones vulnérables afin de réduire la pollution des eaux par les nitrates d origine agricole / Article III.1.c

6 Outil de calculs de dose N en grandes cultures Lien avec la réglementation : La question de la reconnaissance des outils 2 cas de figures : L outil reprend les tableaux GREN conformité OK mais références agronomiques limitées L outil propose des calculs et des références plus avancées conformité à prouver mais calculs plus pertinents Etat du dossier actuellement : 1. Retard dans la mise en place d une procédure d examen de conformité des outils (hiver ?) méthodologie en cours d élaboration 2. Certaines régions ont commencé à établir des listes 3. Hétérogénéité de la situation entre régions 4. Risque que des outils très en pointe du point de vue agronomique soient mis en difficultés dans certaines régions car ne reprenant pas à la lettre les références des GREN nécessairement limitées au format papier

7 Outil de pilotage d apports d azote en cours de campagne

8 Outil de pilotage en cours de campagne Lien avec la réglementation : Ce que disent les textes Source : Arrêté du 19 décembre 2011 relatif au programme d actions national à mettre en œuvre dans les zones vulnérables afin de réduire la pollution des eaux par les nitrates d origine agricole / Article III.3 Le recours à un outil de pilotage est recommandé par la réglementation et est un des seuls moyens donnés aux agriculteurs pour ajuster en cours de campagne la dose d azote aux besoins réels de ses cultures.

9 Outil de pilotage en cours de campagne Source : Enquête pratique de Fertilisation N blé ARVALIS. Etendue de la pratique : Exemple sur blé tendre d hiver

10 Outil de pilotage en cours de campagne Les fondamentaux techniques Outil de pilotage = détecteur d état de nutrition azotée + règle de décision pour calculer une dose N à apporter si nécessaire Technologie du diagnostic Spatialisation du conseil Dosage de la teneur en nitrate du jus de bas de tige Mesure de la teneur en Chlorophylle par transmittance Mesure de la teneur en chlorophylle par réflectance Mesure de la teneur en chorophylle par fluorescence Comparaison à un état de nutrition azotée de référence basé le plus souvent sur l INN Ponctuelle JUBIL (INRA-ARVALIS) RAMSES (IN-VIVO) N-Tester (YARA-ARVALIS) NS-DIGITES (IN-VIVO) GPN-Pilot (GPN-BOREALIS) DUALEX (Force A) MULTIPLEX (Force A) Surfacique embarquée N-Sensor (YARA) Surfacique par télédétection Liste des outils commerciaux non exhaustive FARMSTAR (ARVALIS- ASTRIUM-CETIOM)

11 Outil de pilotage en cours de campagne Les fondamentaux techniques Source : Brochure N COMIFER 2013

12 Exemple d un outil basé sur le jus de bas de tige JUBIL (INRA-ARVALIS) Prélèvement de plantes Mesure la teneur en NO 3 du jus de base de tige (ou de pétiole) Interprétation de la mesure selon le stade et la variété (BTH) Déclenchement (ou pas) d un apport d azote Cultures : Blé tendre Blé dur Orge P. Brassicole Pomme de terre (jus pétiolaire) Maïs

13 Exemple d un outil basé sur le jus de bas de tige JUBIL (INRA-ARVALIS) dose N insuffisante dose N optimale dose N excessive BILAN en 2 apports 40 % 41 % 19 % BILAN + JUBIL 24% 62 % 14 % Validation : Amélioration de la préconisation par rapport à un bilan N solo

14 Exemple d un outil basé sur la transmittance N-Tester (YARA-ARVALIS) - Outil YARA - Mise au point YARA + ARVALIS Mesure indirecte de la teneur en chlorophylle (via transmittance) Interprétation de la mesure selon le stade et la variété (pour BTH) Plages BTH : - Montaison : [Z32 ; Z37[ - Sortie Dernière Feuille : [Z37;Z39] - Gonflement : [Z43; Z45] Déclenchement (ou pas) d un apport d azote

15 Exemple d un outil basé sur la transmittance N-Tester (YARA-ARVALIS) Les méthodes NTester Cultures : Interp. /seuils Interp. étalon surf. Blé tendre : X X (CLASSIQUE et PRO) (EXTRA) Blé dur : - X Blé améliorant : - X Orge P. Brassicole : - X Pomme de terre : - X Maïs : - X

16 Exemple d un outil basé sur la transmittance N-Tester (YARA-ARVALIS) SYNTHESE PLURIANNUELLE : : 206 essais dose N insuffisante dose N optimale dose N excessive BILAN 40 % 38 % 22 % BILAN + N-TESTER 22% 61 % 17 % Validation : Amélioration de la préconisation par rapport à un bilan N solo

17 Exemple d un outil basé sur la réflectance par télédétection FARMSTAR (ARVALIS/ASTRIUM/CETIOM)

18 Exemple d un outil basé sur la réflectance par télédétection FARMSTAR (ARVALIS/ASTRIUM/CETIOM) Phase de validation Phase de commercialisation agriculteurs 29 organismes ha abonnés Blé : ha Orge : ha Colza : ha Triticale : 4000 ha 930 techniciens 14 ingénieurs régionaux Arvalis 7 ingénieurs régionaux Cetiom

19 Exemple d un outil basé sur la réflectance par télédétection FARMSTAR (ARVALIS/ASTRIUM/CETIOM) Evolution de la répartition des espèces abonnées Farmstar entre 2003 et % 3% 10% 33% 1%

20 Exemple d un outil basé sur la réflectance par télédétection FARMSTAR (ARVALIS/ASTRIUM/CETIOM) Etendue géographique en 2013

21 Exemple d un outil basé sur la réflectance par télédétection FARMSTAR (ARVALIS/ASTRIUM/CETIOM) Etendue géographique en 2014

22 Exemple d un outil basé sur la réflectance par télédétection Pack Farmstar : Blé d hiver Risques prévisionnels piétin verse et fusarioses Doc. de validation Bilan de Croissance au Redressement Dose d azote prévisionnelle FARMSTAR (ARVALIS/ASTRIUM/CETIOM) Actualisation risque piétin verse Estimation du Risque de Verse zonage Prévision date floraison Potentiel de Rendement à Dernière feuille Préconisation Apport Azote Fin montaison Bilan de campagne zonage Semis Levée 3 feuilles Tallage Epi 1cm Gonflement Floraison Maturité 1-2 Noeuds Epiaison Remplissage * Sept. Oct. Nov. Dec. Janv. Fev. Mars Avril Mai Juin Juillet * Calendrier à titre indicatif Variations possibles selon les conditions pédoclimatiques

23 Exemple d un outil basé sur la réflectance par télédétection FARMSTAR (ARVALIS/ASTRIUM/CETIOM) Taux de chlorophylle «relatif» sur la totalité des parcelles DFE Taux de chlorophylle «absolu» sur un panel de parcelles Modèle EADS Astrium / Arvalis Recalage taux de chlorophylle absolu sur la totalité des parcelles Modèles et paramétrages Arvalis Dose N à apporter Evolution des modèles en 2014 avec la méthode QN

24 Exemple d un outil basé sur la réflectance par télédétection FARMSTAR (ARVALIS/ASTRIUM/CETIOM) + fichier de modulation intra-parcellaire

25 Exemple d un outil basé sur la réflectance par télédétection FARMSTAR (ARVALIS/ASTRIUM/CETIOM) 204 données provenant de 72 essais ARVALIS et partenaires (OS, OE) 30 essais ARVALIS et partenaires (OS, OE) Validation : Bon positionnement par rapport à une courbe de réponse a posteriori Validation : Amélioration de la préconisation par rapport à un bilan N solo

26 Exemple d un outil basé sur la réflectance par télédétection FARMSTAR (ARVALIS/ASTRIUM/CETIOM) Pack Farmstar : Colza Biomasse entrée d hiver Biomasse sortie d Hiver Bilan de campagne Préconisation azote zonage * Août Décembre Février Mars Avril Mai Juin * Calendrier à titre indicatif Variations possibles selon les conditions pédoclimatiques

27 Exemple d un outil basé sur la réflectance par télédétection FARMSTAR (ARVALIS/ASTRIUM/CETIOM) Zonage

28 Les évolutions à attendre De nouveaux capteurs ou vecteurs de capteurs Capteurs embarqués mesurant la chlorophylle Démocratisation des drones Un couplage des outils de pilotage avec des outils de simulation dynamique des flux d azote Caractérisation du sol Données météo +